呼和浩特自然歷主要物候期和物候季節(jié)變化特征及歸因*

朱媛君，郝 琦，清 華，趙利清，樸順姬

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呼和浩特自然歷主要物候期和物候季節(jié)變化特征及歸因*

朱媛君，郝 琦，清 華，趙利清，樸順姬**

（內(nèi)蒙古大學(xué)生態(tài)與環(huán)境學(xué)院，呼和浩特 010021）

根據(jù)內(nèi)蒙古呼和浩特近32a物候數(shù)據(jù)并結(jié)合氣象數(shù)據(jù)，編制了呼和浩特1983-2014年自然歷。通過(guò)對(duì)比1983-1998年與1999-2014年兩個(gè)時(shí)段的物候變化及其與氣候因子的相關(guān)性，揭示了1983年以來(lái)呼和浩特地區(qū)物候季節(jié)變化特征及其歸因，以期更好地為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和氣候、物候研究提供參考。研究發(fā)現(xiàn)：與1983-1998年相比，1999-2014年呼和浩特的春季和夏季開始時(shí)間普遍提前，秋季和冬季開始時(shí)間普遍推遲，其中春季（以垂柳芽膨大期為代表）平均提前7d，夏季（以刺槐盛花期為代表）平均提前4d，秋季（以珍珠梅果實(shí)始落期為代表）平均推遲3d，冬季（以榆葉梅葉全變色為代表）平均推遲6d。四季開始物候指標(biāo)與其前3個(gè)月的平均氣溫、平均日照時(shí)數(shù)和平均降水量的相關(guān)性分析表明：前1個(gè)月的平均氣溫與春季開始物候指標(biāo)呈顯著負(fù)相關(guān)，與夏季開始物候指標(biāo)呈極顯著負(fù)相關(guān)，與冬季開始物候期呈顯著正相關(guān)；前1個(gè)月的平均日照時(shí)數(shù)與秋季開始物候指標(biāo)呈顯著正相關(guān)，與冬季開始物候指標(biāo)呈顯著負(fù)相關(guān)；前1個(gè)月的平均降水量與夏季開始物候指標(biāo)呈顯著正相關(guān)；前第2月的平均氣溫與夏季開始物候指標(biāo)呈顯著正相關(guān)；前第3月的平均降水量與秋季開始物候指標(biāo)呈顯著負(fù)相關(guān)。研究表明平均氣溫的升高成為影響呼和浩特物候期變化的主要原因，平均日照時(shí)數(shù)和平均降水量也對(duì)物候期變化有不同程度的影響。

物候?qū)W；氣候變化；中國(guó)物候觀測(cè)網(wǎng)；呼和浩特；自然歷

物候?qū)W是研究自然界的植物、動(dòng)物和環(huán)境條件（氣候、水文、土壤條件）的周期變化之間相互關(guān)系的科學(xué)，其以認(rèn)識(shí)自然季節(jié)現(xiàn)象變化的規(guī)律為研究目的，從而服務(wù)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究[1]。物候現(xiàn)象不僅是自然季節(jié)變化的反映，同時(shí)也是生態(tài)系統(tǒng)對(duì)全球環(huán)境變化響應(yīng)的顯示器。有研究表明，物候變化能夠?qū)ι锷a(chǎn)產(chǎn)生直接影響，對(duì)于生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力和碳循環(huán)起著至關(guān)重要的作用[2]，因而物候被視為“大自然的語(yǔ)言”[1]和全球變化的“診斷指紋”[3]。近年來(lái)，有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，在中國(guó)多數(shù)地區(qū)多年日平均溫度的普遍升高成為植物物候變化的最主要?dú)夂蛞蜃覽4-7]，也有研究表明，除氣溫外，日照時(shí)數(shù)和降水同時(shí)對(duì)植物物候期有著顯著影響[8-9]。氣候變化使一些地區(qū)春季物候提前，秋季物候推遲[10-16]，張學(xué)霞等[17]對(duì)北京春季6種物候期的計(jì)算發(fā)現(xiàn)，北京春季物候期提前2.8～3.6d；仲舒穎等[18]對(duì)中國(guó)東部地區(qū)近40a木本植物的秋季葉全變色期的分析表明，最低溫度每升高1℃，葉全變色期推遲約3d；李燕等[19]發(fā)現(xiàn)山西南部氣溫每升高1℃，植物展葉始期提前1～18d；曹艷芳等[20]對(duì)內(nèi)蒙古24個(gè)氣象站近30a的小葉楊（Populus simonii）物候變化特征及其對(duì)氣溫變化的響應(yīng)進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)小葉楊春季平均芽開放期全區(qū)平均提前速率為1.4d·10a-1，秋季葉全變色期全區(qū)平均推遲速率3.0d·10a-1。因此，探索氣候變化對(duì)物候季節(jié)的影響變得十分必要。

自然歷也稱物候歷，是以自然界的季節(jié)變更所出現(xiàn)的各種物候現(xiàn)象編制而成的專門日歷[21]，其在指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)（如預(yù)報(bào)農(nóng)時(shí)、農(nóng)事措施等）方面發(fā)揮著重要作用，也為物候與氣候變化研究、歷史時(shí)期氣候變化研究等提供了科學(xué)的數(shù)據(jù)參考。在20世紀(jì)80年代中期，首批自然歷在全國(guó)正式發(fā)行，該自然歷由宛敏渭主編，全國(guó)各省參加物候觀測(cè)網(wǎng)的科學(xué)工作者共同完成，共45部，以《中國(guó)自然歷選編》和《中國(guó)自然歷續(xù)編》出版發(fā)行[22]，其在指導(dǎo)農(nóng)事活動(dòng)，指示季節(jié)氣候變化，預(yù)測(cè)病蟲害發(fā)生時(shí)間，預(yù)測(cè)植物觀賞旅游時(shí)節(jié)等方面發(fā)揮了重要作用[23]。呼和浩特地處草原區(qū)，一部準(zhǔn)確而又完整的自然歷對(duì)于當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)牧業(yè)發(fā)展具有重要意義，然而一直以來(lái)并未見報(bào)道，因此，為研究和探討氣候變化對(duì)呼和浩特地區(qū)物候的影響，本研究以呼和浩特地區(qū)近32a的物候資料和氣象資料為基礎(chǔ)，編制了1983-2014年呼和浩特自然歷，并分析不同氣候因子與四季開始物候期的相關(guān)性，探討氣候變化對(duì)呼和浩特物候的影響，以期更好地為農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)和氣候、物候研究提供參考。

1 資料與方法

1.1 研究區(qū)概況

呼和浩特位于內(nèi)蒙古自治區(qū)中西部大青山南側(cè)，地處土默特平原，地理坐標(biāo)為40°51′-41°8′N，110°46′-112°10′E，總面積17224km2。以北部大青山和東南部蠻漢山的山地地形和南部、西南部的土默特平原兩大地貌單元為主，平均海拔在940-2280m，屬典型蒙古高原大陸性氣候，年溫差和日溫差大，四季氣候變化明顯，以春季干燥多風(fēng)、夏季炎熱少雨、秋季迅速降溫、冬季嚴(yán)寒少雪為主要特點(diǎn)。年平均氣溫呈現(xiàn)北低南高的總體趨勢(shì)。根據(jù)呼和浩特市南郊?xì)庀笳?983-2014年數(shù)據(jù)，呼和浩特市區(qū)年平均氣溫7.58℃，年平均降水量326mm，且主要集中在7-8月，年平均日照時(shí)數(shù)為2832h。

1.2 資料來(lái)源

物候資料來(lái)自“中國(guó)物候觀測(cè)網(wǎng)”呼和浩特市觀測(cè)點(diǎn)（內(nèi)蒙古大學(xué)校園、滿都海公園和呼和浩特樹木園）。該站點(diǎn)自1963年中國(guó)物候觀測(cè)網(wǎng)成立伊始根據(jù)定點(diǎn)、定株的原則，按照《中國(guó)物候觀測(cè)方法》的觀測(cè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行系統(tǒng)的物候觀測(cè)。依據(jù)楊國(guó)棟提出的自然歷編制方法[24]和物候數(shù)據(jù)選取原則，選取植物物候現(xiàn)象明顯、觀測(cè)時(shí)間長(zhǎng)、連續(xù)性好且觀測(cè)年限至少10a的物候期，包括1983–2014年呼和浩特地區(qū)23種木本植物（目前觀測(cè)植物共有60余種）、氣象水文共107個(gè)物候期作為研究數(shù)據(jù)編制呼和浩特地區(qū)自然歷。

1.3 研究方法

1.3.1 物候季節(jié)劃分

物候季節(jié)劃分根據(jù)中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所全國(guó)物候觀測(cè)網(wǎng)統(tǒng)一制定的各地物候季節(jié)劃分標(biāo)準(zhǔn)，以日平均溫度和相應(yīng)的物候現(xiàn)象的時(shí)間順序作為物候季節(jié)劃分的根據(jù)。宛敏渭[21]在1986年就中國(guó)物候季節(jié)的劃分問(wèn)題在《中國(guó)自然歷選編》一書中已作詳細(xì)分析并得出結(jié)論：中國(guó)溫帶地區(qū)的四季劃分，擬定以3℃為春季開始，19℃為春末秋始，19℃以上為夏季，10℃為秋末，10℃以下為冬季，每個(gè)季節(jié)又可劃分2～3個(gè)季段。據(jù)此，本自然歷以1983-2014年日平均溫度穩(wěn)定通過(guò)3℃的日期所對(duì)應(yīng)的物候期作為春季開始的物候指標(biāo)；以日平均溫度穩(wěn)定通過(guò)19℃的日期所對(duì)應(yīng)的物候期作為夏季開始的物候指標(biāo)；日平均溫度在達(dá)到最高溫度又降至19℃的日期所對(duì)應(yīng)的物候期作為秋季開始的物候指標(biāo)；多年日平均溫度穩(wěn)定降至10℃的日期所對(duì)應(yīng)的物候期作為冬季開始的物候指標(biāo)。并對(duì)春、夏、秋3個(gè)物候季節(jié)分別劃分初、仲、季3個(gè)季段，對(duì)冬季劃分初冬、隆冬兩個(gè)季段。

1.3.2 自然歷編制的理論與方法

自然歷編制的理論與方法主要參考楊國(guó)棟[24]在《北京地區(qū)物候日歷及其應(yīng)用》中的方法，遵循物候現(xiàn)象發(fā)生的順序相關(guān)性規(guī)律、準(zhǔn)年周期性規(guī)律，以及物候現(xiàn)象發(fā)生的重疊性規(guī)律，選擇芽膨大開始期和芽開放期，開始展葉期和展葉盛期，花蕾或花序出現(xiàn)期，開花始期、盛期和末期，果實(shí)和種子成熟期與脫落期，葉始變色期和完全變色期，落葉始期和末期等物候現(xiàn)象。常見的氣象水文物候期，如初霜、終霜、初雪、終雪，以及土壤與河、湖凍融等現(xiàn)象的發(fā)生期，均取其統(tǒng)計(jì)年份內(nèi)發(fā)生日期的平均值、觀測(cè)年數(shù)，最早發(fā)生日期及所在年份，最晚發(fā)生日期及所在年份，多年變幅以及1983-1998年與1999-2014年平均日期差值等6個(gè)統(tǒng)計(jì)量入編，按照物候期的先后順序，結(jié)合物候季節(jié)的起止日期編制自然歷。

1.3.3 物候期變化與氣候因子的相關(guān)性分析

有研究表明[25-26]，內(nèi)蒙古呼和浩特地區(qū)氣溫在近30a內(nèi)呈逐漸上升趨勢(shì)，1998年以后上升趨勢(shì)明顯，因此，本研究以1998年為界，用年日序（Ordinal day of year，DOY）方法表示各物候期，得到其時(shí)間序列，對(duì)1983-1998年和1999-2014年兩個(gè)時(shí)段各物候季節(jié)內(nèi)所有物候期的平均日期分別進(jìn)行平均，計(jì)算其差值出現(xiàn)頻率并進(jìn)行分析。

對(duì)四季開始所對(duì)應(yīng)的物候期與其前3個(gè)月的平均氣溫、平均日照時(shí)數(shù)和平均降水量相關(guān)性分析采用SPSS14.0軟件中的Pearson相關(guān)性分析。圖、表均利用Excel 2010和SPSS 14.0完成。

2 結(jié)果與分析

2.1 物候季節(jié)劃分及自然歷編制結(jié)果

2.1.1 物候季節(jié)劃分

物候季節(jié)劃分考慮兩個(gè)條件，首先以影響植物生長(zhǎng)狀況的日平均氣溫來(lái)劃分物候季節(jié)。參考以往研究[21]，許多地區(qū)植物的生物學(xué)起點(diǎn)溫度設(shè)定為3℃，而植物進(jìn)入正常生長(zhǎng)發(fā)育條件為日平均氣溫穩(wěn)定通過(guò)10℃，因此，將物候春季開始的氣溫定為3℃；10℃以下時(shí)植物生長(zhǎng)不良，將10℃定為秋季結(jié)束和冬季開始的溫度；19℃可以滿足各地春夏秋三季日數(shù)分配的合理性，因此，將19℃作為春季結(jié)束和秋季開始的溫度。其次參考當(dāng)?shù)氐湫臀锖蛑笜?biāo)進(jìn)行物候季節(jié)劃分。一般自然歷以湖水冰融期作為春季的開始[21-22,24]，而在呼和浩特地區(qū)垂柳的芽膨大期在湖水冰融之前，且垂柳（S.babylonica）為常見物種，易于辨認(rèn)，因此，選取垂柳芽膨大期作為春季開始日期的物候指標(biāo)。以觀測(cè)年限長(zhǎng)、連續(xù)性好、易于辨認(rèn)為原則，分別選取刺槐（R.pseudoacacia）開花盛期、華北珍珠梅（S.kirilowii）果實(shí)始落期及榆葉梅（C.triloba）葉全變色期作為夏、秋、冬季開始日期的物候指標(biāo)，以兩個(gè)相鄰指示物候期間隔天數(shù)作為物候季節(jié)長(zhǎng)度，將春、夏、秋三季各分為3個(gè)季段，冬季分為兩個(gè)季段，全年共分為4個(gè)季節(jié)11個(gè)季段，結(jié)果見表1。

表1 呼和浩特地區(qū)物候季節(jié)劃分結(jié)果

Table 1 Division results of phenological seasons in Hohhot

注：物候指標(biāo)P1-P92含意見表2。

Note: P1-P92 is as shown in the Table 2.

2.1.2 自然歷編制結(jié)果

根據(jù)中國(guó)物候觀測(cè)網(wǎng)呼和浩特站1983-2014年的數(shù)據(jù)以及物候季節(jié)的劃分結(jié)果，參照以往自然歷[21-22]的編制方法，得到呼和浩特地區(qū)1983–2014年的自然歷結(jié)果，見表2。由表1和表2可見，呼和浩特四季物候特征概括為，春季多年平均日期為3月12日-5月23日，共73d，占全年的20%，日平均氣溫從3℃升至19℃，根據(jù)物候現(xiàn)象分為初春、仲春、季春3個(gè)季段，以垂柳芽膨大作為開始，以旱柳（S.matsudana）種子脫落作為春天結(jié)束；夏季多年平均日期為5月24日-8月26日，共95d，占全年的26%，日平均氣溫從19℃升至27℃又降至19℃，根據(jù)物候現(xiàn)象劃分為初夏、仲夏、季夏3個(gè)季段，由刺槐盛花開始到接骨木（S.williamsii）果實(shí)脫落終止；秋季是一年中最短的一季，從8月27日開始，到10月12日結(jié)束，共46d，僅占全年的13%，根據(jù)物候現(xiàn)象劃分為初秋、仲秋、季秋3個(gè)季段，以華北珍珠梅果實(shí)始落開始至家榆葉始變色結(jié)束；冬季是一年中時(shí)間最長(zhǎng)的季節(jié)，從10月13日開始至翌年的3月11日結(jié)束，共151d，占全年的41%，按照物候現(xiàn)象可以劃分為兩個(gè)季段，即初冬和隆冬，以榆葉梅葉全變色開始，以終雪日期為結(jié)束，主要物候現(xiàn)象有各種植物葉子相繼落光，土壤、水面結(jié)凍，霜降，下雪。

2.2 物候四季及季節(jié)內(nèi)物候次序的變化

2.2.1 物候四季的變化

梁燕等[25-26]研究表明，呼和浩特地區(qū)近30a來(lái)氣溫呈逐年上升趨勢(shì)，尤其在近15a左右上升幅度增加。為了解氣溫大幅升高對(duì)呼和浩特地區(qū)物候季節(jié)的影響，本研究將近32a的物候數(shù)據(jù)劃分為1983-1998年和1999-2014年兩個(gè)時(shí)段，并計(jì)算兩個(gè)時(shí)段各季節(jié)內(nèi)所有物候期的平均日期的差值，統(tǒng)計(jì)其出現(xiàn)頻率，結(jié)果見圖1。由圖1可見，1999-2014年春季和夏季內(nèi)各物候期普遍具有提前趨勢(shì)，其中春季和夏季物候期平均提前天數(shù)分別為7d和4d，春季提前天數(shù)最多的是小葉楊果實(shí)脫落期，為22d，提前天數(shù)多集中在1～15d，也有個(gè)別物候期出現(xiàn)推遲，但所占比例不大；夏季物候期提前天數(shù)最多的是側(cè)柏果實(shí)脫落期，為25d，提前天數(shù)多集中在1～5d，推遲天數(shù)最多的是毛櫻桃果實(shí)成熟期，為18d，夏季物候期推遲天數(shù)所占比例比春季大，多集中在5～9d和15d以上。而秋、冬兩季物候期主要表現(xiàn)推遲的特征，平均推遲3d和6d，秋季推遲天數(shù)最多的是復(fù)葉槭葉變色始期，為22d，推遲天數(shù)多集中在0～9d，而提前天數(shù)最多的物候期是白蠟果實(shí)始落期，為25d，提前天數(shù)多集中在1～5d；冬季推遲天數(shù)最多的物候期是連翹落葉末期，為11d，推遲天數(shù)主要集中在0～14d，個(gè)別物候期有提前現(xiàn)象，但所占比例不大。

表2 呼和浩特地區(qū)自然歷編制結(jié)果（1983-2014年）

Table 2 The natural calendar in Hohhot based on the result observed during 1983-2014

（續(xù)表）

（續(xù)表）

注Note：BE（bud expansion）：葉芽膨大期；BB（bud burst）：葉芽開放期；FA（first alabastrum）：花蕾出現(xiàn)期；FI（first inflorescence）花序出現(xiàn)期；FF（first flowering）：開花始期；50F（50% of full flowering）：開花盛期；EF（end of flowering）：開花末期；FL（first leaf）：開始展葉期；50L（50% leaves expansion）：展葉盛期；AL（all leaves expansion）：全部展葉期；FM（fruit maturity）：果實(shí)成熟期；BFD（beginning of fruit drop）：果實(shí)開始脫落期；EFD（end of fruit drop）：果實(shí)脫落末期；BLC（beginning of leaf coloring）：葉開始變色期；ELC（end of leaf coloring）：葉全部變色期；BLF（beginning of leaf fall）：開始落葉期；ELF（end of leaf fall）：落葉末期。

2.2.2 不同時(shí)段物候期平均日期的變化

整理呼和浩特1983-1998年和1999-2014年兩個(gè)時(shí)段4個(gè)主要物候期（芽開放期、開花始期、葉始變色期和落葉末期）的平均日期差異（圖2）發(fā)現(xiàn)，1999-2014年的芽開放期和開花始期，整體早于1983-1998年，而葉始變色期與落葉末期，則整體晚于1983-1998年，這更進(jìn)一步說(shuō)明春夏兩季物候期明顯提前，秋冬兩季物候期明顯推遲。

2.3 物候季節(jié)開始時(shí)期與其前3個(gè)月的氣候因子變化的關(guān)系

以垂柳芽膨大、刺槐盛花、珍珠梅果實(shí)始落和榆葉梅葉全變色作為四季的開始，同時(shí)也是前一個(gè)季節(jié)結(jié)束的植物物候指標(biāo)。所以，這4個(gè)植物物候期變化程度決定一年中每個(gè)季節(jié)的起止日期及其長(zhǎng)度變化。Dai等[9,11,27-30]研究表明，植物物候期與其前一段時(shí)間的氣溫變化有顯著相關(guān)性，Shen等[8,31-33]也有研究表明，植物物候期與氣溫、日照時(shí)數(shù)和降水量等氣候因素有關(guān)，為此，本研究對(duì)此4個(gè)植物物候期與其前3個(gè)月平均氣溫、降水量、日照時(shí)數(shù)進(jìn)行Pearson相關(guān)性分析。如1983–2014年垂柳芽膨大期平均出現(xiàn)在3月12日，則分別計(jì)算垂柳芽膨大期與其前1個(gè)月（即當(dāng)年2月）、前第2月（即當(dāng)年1月）及前第3月（即上年12月）平均氣溫的相關(guān)系數(shù)，結(jié)果表明（表3），垂柳芽膨大期僅與其前1月平均氣溫呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系（P<0.05）。

注：負(fù)值表示提前，正值表示推遲

Note: The negative figures shows the mean phenological date is earlier in 1999-2014 than 1983-1998, the positive figures shows the mean phenological date is later in 1999-2014 than 1983-1998

注：物候指標(biāo)P3-P105含意見表2

Note: P3-P105 is as shown in table 2

從表3、表4可以發(fā)現(xiàn)，1999-2014年春季開始日期提前了14.8d，前1月平均氣溫升高了0.2℃，由此可以說(shuō)明，前1個(gè)月平均氣溫的升高為春季開始日期（垂柳芽膨大期）提前的主要原因；刺槐開花盛期與其前1個(gè)月的平均氣溫呈極顯著負(fù)相關(guān)（P<0.01），與其前第2月的平均氣溫呈顯著負(fù)相關(guān)（P<0.05），與前第3月的平均氣溫相關(guān)不顯著。

表3 各季節(jié)開始日期與其前3個(gè)月氣候指標(biāo)的相關(guān)系數(shù)

Table 3 Correlation coefficients between the first date of each season and the mean air temperature（T）,sunshine hours（S） and precipitation（P） during the preceding three months, respectively

注：** 表示P<0.01，*表示P<0.05。

Note: ** is P<0.01，* is P<0.05.

表4 1999-2014年與1983-1998年各季節(jié)開始日期及其前3個(gè)月氣候指標(biāo)間差值

Table 4 Differences value of the first date of each season（D） and mean climatic factors during the preceding three months between the period 1999-2014 and 1983-1998

1999-2014年夏季開始日期提前了2.7d，前1個(gè)月平均氣溫上升0.7℃，平均降水量減少了3.6mm，前第2月平均氣溫上升1.1℃，說(shuō)明夏季開始日期（刺槐開花盛期）提前的主要原因是前1月平均氣溫的升高、降水量的下降及前第2月平均氣溫的上升；華北珍珠梅果實(shí)始落與其前第3月的平均氣溫均無(wú)顯著相關(guān)關(guān)系，與前1個(gè)月的平均日照時(shí)數(shù)呈顯著正相關(guān)（P<0.05），與前第3月的平均降水量呈顯著負(fù)相關(guān)（P<0.05）。

1999-2014年秋季開始日期推遲了4.0d，前1個(gè)月的平均日照時(shí)數(shù)增加了3.0h，前第3月的平均降水量減少了2.4mm，說(shuō)明前1個(gè)月平均日照時(shí)數(shù)的增加及前第3月平均降水量的減少是秋季開始日期（華北珍珠梅果實(shí)始落）推遲的主要原因，與平均氣溫?zé)o顯著關(guān)系；榆葉梅葉全變色期與其前1個(gè)月的平均氣溫呈顯著正相關(guān)關(guān)系（P<0.05），與前1個(gè)月平均日照時(shí)數(shù)呈顯著負(fù)相關(guān)（P<0.05）。

1999-2014年冬季開始日期推遲10.1d，前1個(gè)月的平均氣溫上升1.2℃，平均日照時(shí)數(shù)減少11.3h，說(shuō)明前1個(gè)月的平均氣溫的上升和平均日照時(shí)數(shù)的減少是冬季開始日期（榆葉梅葉全變色期）提前的主要原因。

3 結(jié)論與討論

1983-2014年呼和浩特地區(qū)春夏兩季開始時(shí)間普遍提前，秋冬兩季開始時(shí)間普遍推遲，春季和夏季物候期整體平均提前天數(shù)分別為7d和4d，秋季和冬季的物候期整體平均推遲3d和6d；前1個(gè)月的平均氣溫對(duì)物候期變化起著主要作用，平均日照時(shí)數(shù)和平均降水量對(duì)其也有一定影響。

有研究表明，呼和浩特37a來(lái)平均氣溫呈明顯上升趨勢(shì)，每10a上升0.32～0.78℃，增溫幅度最高的季節(jié)是冬季，平均增溫0.57℃·10a-1，夏季增溫幅度最低，平均增溫0.43℃·10a-1，市區(qū)降水量每10a減少4.56～17.32mm，除春季降水量增加，其余各季降水量均減少[34]，這或許是呼和浩特春夏兩季物候期提前和秋冬兩季物候期推遲的主要原因。近年來(lái)對(duì)植物物候期與氣候變化相互關(guān)系的研究取得了不少成果，Ge等[35]對(duì)中國(guó)112個(gè)物種的1263個(gè)物候期進(jìn)行了研究分析，結(jié)果顯示90.8%的春季物候期提前，69.0%的秋季物候期推遲；Dai等[9]對(duì)西安42種木本植物的物候期與氣候變化的關(guān)系進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)大多數(shù)物種的物候期對(duì)前一段時(shí)間的平均溫度較敏感，區(qū)域降水對(duì)一半的物候期也會(huì)有顯著影響，2003-2011年的展葉始期和落葉始期比1963-1996年分別提前了5.54d和10.20d，而落葉始期延遲了10.59d；Tao等[36]研究發(fā)現(xiàn)，北京和西安在過(guò)去的50a內(nèi)，展葉始期和開花盛期平均每年提前了0.16d，葉始變色期平均每年推遲了0.16～0.21d。這些研究結(jié)果與本研究結(jié)果基本一致，至于植物物候期隨全球氣候變暖而發(fā)生的這種春夏季物候期提前、秋冬季物候期推遲現(xiàn)象，有人從植物生理的角度進(jìn)行了研究[35]，結(jié)果表明：冬季落葉物種的葉片衰老象征著植物由生長(zhǎng)狀態(tài)到休眠狀態(tài)，植物的光周期現(xiàn)象和溫度是落葉物種冬天控制葉片衰老的主要誘因，通常情況下，氣候變暖會(huì)促進(jìn)植物更有效率的營(yíng)養(yǎng)再吸收，從而減緩葉片衰老，當(dāng)存在水分脅迫時(shí)，葉片開始衰老的速率加快，營(yíng)養(yǎng)再吸收效率降低，從而干旱的氣候會(huì)加快葉片衰老，而氣候變化對(duì)植物營(yíng)養(yǎng)吸收的整體影響取決于氣溫和干旱脅迫對(duì)植物的綜合影響，而植物衰老速率決定著植物葉片生長(zhǎng)、變色、脫落等物候現(xiàn)象，因此，氣溫和降水等氣候因子對(duì)植物物候期的影響有著顯著的相關(guān)關(guān)系，此研究結(jié)果給本研究結(jié)果提供了有力佐證。

由于研究所選物候數(shù)據(jù)時(shí)間跨度較大，雖然在數(shù)據(jù)篩選時(shí)，盡量選擇物候特征明顯、容易辨認(rèn)的物候期作為實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，但不同觀測(cè)者對(duì)物候期判定的主觀性，以及物候資料的不完整性均會(huì)給研究帶來(lái)一定誤差，后續(xù)研究將不斷完善。

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Changes of Main Phenophases of Natural Calendar and Phenological Seasons in Hohhot

ZHU Yuan-jun, HAO Qi, QING Hua, ZHAO Li-qing, PIAO Shun-ji

（School of Ecology and Environment, Inner Mongolia University, Hohhot 010021,China）

Based on the continuous phenological observation data of 23 woody plant species in Hohhot from 1983 to 2014, the natural calendar was established, and the changes of main phenophases of natural calendar and phenological seasons since 1983 and the reasons for these changes were revealed by analyzing the differences of phenophases between 1983-1998 and 1999-2014 and the correlation between phenophases changes and climatic factors. The results showed that in comparison with those of 1983-1998 the start time of phenological spring （represented by the time of bud expansion of Salix babylonica） and summer （represented by the time of 50% of full flowering of Robinia pseudoacacia） in 1999-2014 was advanced by 7 days and 4 days separately; while the start time of phenological autumn （represented by the time of fruit drop of Sorbaria kirilowii） and winter （represented by the time of all leaves of Amygdalus triloba coloring） in 1999-2014 was delayed respectively by 3 days and 6 days. The order of phenophase in spring, autumn and winter changed in different degrees. Correlation analysis between the phenological index of the first date of a season and climatic factors preceding three months of the season indicated that the mean air temperature of the first preceding month showed negative correlation with phenological index of the first date of spring, and significantly negative correlation with that of summer, but a positive correlation with that of winter. Mean sunshine duration of the first preceding month was positively correlated with the phenological index of the first date of autumn but a negative correlation with that of winter, and mean rain capacity of the first preceding month was positively correlated with phenological index of the first date of summer. Additionally, the mean air temperature of the second preceding month correlated with the phenological index of the first date of summer negatively; while the mean rain capacity of the third preceding month correlated with that of the first date of autumn negatively. The raise of average temperature was probably the main reason for the changes of phenological season in Hohhot, and the average sunshine duration and average precipitation also affected the changes of phenological season in different extent.

Phenology; Climate change; China Phenological Observation Network（CPON）; Hohhot; Natural calendar

10.3969/j.issn.1000-6362.2017.01.002

2016-05-11

國(guó)家自然科學(xué)基金重大科研儀器研制項(xiàng)目“‘中國(guó)物候觀測(cè)網(wǎng)’自動(dòng)物候監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研制”（41427805）；中國(guó)科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)（XDA05080100）

朱媛君（1992-），碩士，研究方向?yàn)橹脖簧鷳B(tài)學(xué)。E-mail:neidazhuyuanjun@163.com

**通訊作者。 E-mail: shunjipiao@163.com